MTBF – Mean Time Between Failures
Abkürzung: MTBF
Die Mean Time Between Failures gibt an, wie lange ein reparierbares System im Mittel zwischen zwei Ausfällen läuft. Angegeben wird sie in Stunden.
Hersteller nennen für Netzteile, Lüfter, Festplatten oder ganze Geräte oft Werte von Hunderttausenden bis Millionen Stunden. Das klingt nach Jahrhunderten Betrieb — und ist trotzdem kein Widerspruch dazu, dass ein Gerät nach drei Jahren ausfällt.
Was die Zahl aussagt
Die MTBF beschreibt eine Ausfallrate, nicht eine Lebensdauer. Eine MTBF von 1.000.000 Stunden heißt: Von sehr vielen gleichen Geräten fällt pro Betriebsstunde im Mittel eines von einer Million aus.
Umgerechnet auf ein Jahr mit 8.760 Stunden:
| Größe | Wert |
|---|---|
| jährliche Ausfallrate | rund 0,87 % |
| Ausfälle pro Jahr bei 1.000 Geräten | rund 9 |
Für den Betrieb ist die jährliche Ausfallrate die nützlichere Zahl. Wer tausend Festplatten betreibt, plant mit neun Ausfällen im Jahr, nicht mit keinem.
Warum die MTBF keine Lebensdauer ist
Die Rechnung gilt für die Phase, in der Ausfälle zufällig und mit konstanter Rate auftreten. Die typische Ausfallkurve hat aber drei Abschnitte — die Badewannenkurve:
- Frühausfälle kurz nach der Inbetriebnahme, durch Fertigungsfehler.
- Zufallsausfälle mit niedriger, konstanter Rate. Nur hier gilt die MTBF.
- Verschleißausfälle am Ende der Lebensdauer, wenn Lager, Kondensatoren oder Mechanik nachlassen.
Die Lebensdauer endet mit dem dritten Abschnitt, und der liegt weit vor der MTBF. Bei konstanter Ausfallrate erreicht zudem nur rund 37 % aller Geräte überhaupt eine Laufzeit, die der MTBF entspricht.
Wie die Werte entstehen
Hersteller messen die MTBF nicht durch jahrzehntelangen Betrieb. Sie errechnen sie aus Ausfallraten der Bauteile nach Berechnungsverfahren oder aus beschleunigten Tests vieler Geräte über kurze Zeit, oft bei festgelegten Temperaturen. Ein einheitliches Verfahren gibt es nicht, und die Bedingungen stehen selten neben der Zahl. Vergleichbar sind MTBF-Angaben deshalb nur innerhalb desselben Herstellers und Verfahrens.
MTBF und Verfügbarkeit
Zusammen mit der Reparaturzeit MTTR ergibt sich die Verfügbarkeit:
Verfügbarkeit = MTBF ÷ (MTBF + MTTR)
Ein Gerät mit 10.000 Stunden MTBF erreicht bei vier Stunden Reparaturzeit 99,96 %, bei 24 Stunden nur 99,76 %. Die Reparaturzeit ist oft der leichter zu beeinflussende Hebel.
Abgrenzung
MTTF. Mean Time To Failure, die mittlere Zeit bis zum Ausfall bei Geräten, die nicht repariert, sondern ersetzt werden. Bei Festplatten wird oft MTTF gemeint, wenn MTBF dasteht.
AFR. Annualized Failure Rate, die jährliche Ausfallrate in Prozent. Aus der MTBF ableitbar und für die Planung handlicher.